如何使用Java AES 256 GCM解密此前已加密存储的文本内容

当前示例代码仅支持单次运行时的加解密测试，核心问题是每次运行都会动态生成随机AES密钥和GCM初始化向量(IV)，而AES GCM解密要求密钥、IV必须和加密时完全一致，未持久化存储这两个参数就无法实现跨时间的解密需求。

调整思路 #

• 密钥仅生成一次，Base64编码后存储在安全可控的独立区域（如密钥管理服务、权限严格管控的单独配置文件），禁止与加密后的密文存放在同一配置文件，避免同时泄露。
• GCM的IV无需保密，仅需保证每次加密时唯一即可，加密后将12字节的IV和密文拼接后统一做Base64编码存储，解密时直接拆分前12字节即可得到对应IV。

调整后完整代码 #

package com.javainterviewpoint;

import java.security.SecureRandom;
import java.util.Base64;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.GCMParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

public class AES_GCM_Example
{
    // 替换为你自己生成后存储的AES密钥Base64值
    public static final String STORED_AES_KEY = "你生成的Base64编码的AES密钥";
    public static final int AES_KEY_SIZE = 256;
    public static final int GCM_IV_LENGTH = 12;
    public static final int GCM_TAG_LENGTH = 16;

    // 首次使用时调用一次该方法生成AES密钥，记录返回的Base64值作为STORED_AES_KEY
    public static String generateAesKey() throws Exception {
        KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("AES");
        keyGenerator.init(AES_KEY_SIZE);
        SecretKey key = keyGenerator.generateKey();
        return Base64.getEncoder().encodeToString(key.getEncoded());
    }

    // 加密方法，直接返回可存储的Base64字符串
    public static String encryptToBase64(String plainText) throws Exception {
        // 读取固定存储的密钥
        byte[] keyBytes = Base64.getDecoder().decode(STORED_AES_KEY);
        SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(keyBytes, "AES");

        // 每次加密生成新的随机IV
        byte[] IV = new byte[GCM_IV_LENGTH];
        SecureRandom random = new SecureRandom();
        random.nextBytes(IV);

        // 加密逻辑
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/GCM/NoPadding");
        GCMParameterSpec gcmParameterSpec = new GCMParameterSpec(GCM_TAG_LENGTH * 8, IV);
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec, gcmParameterSpec);
        byte[] cipherText = cipher.doFinal(plainText.getBytes());

        // 拼接IV和密文后转Base64
        byte[] result = new byte[GCM_IV_LENGTH + cipherText.length];
        System.arraycopy(IV, 0, result, 0, GCM_IV_LENGTH);
        System.arraycopy(cipherText, 0, result, GCM_IV_LENGTH, cipherText.length);
        return Base64.getEncoder().encodeToString(result);
    }

    // 解密方法，传入存储的Base64加密字符串直接返回明文
    public static String decryptFromBase64(String encryptedBase64) throws Exception {
        // 读取固定存储的密钥
        byte[] keyBytes = Base64.getDecoder().decode(STORED_AES_KEY);
        SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(keyBytes, "AES");

        // 拆分IV和密文
        byte[] encryptedBytes = Base64.getDecoder().decode(encryptedBase64);
        byte[] IV = new byte[GCM_IV_LENGTH];
        System.arraycopy(encryptedBytes, 0, IV, 0, GCM_IV_LENGTH);
        byte[] cipherText = new byte[encryptedBytes.length - GCM_IV_LENGTH];
        System.arraycopy(encryptedBytes, GCM_IV_LENGTH, cipherText, 0, cipherText.length);

        // 解密逻辑
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/GCM/NoPadding");
        GCMParameterSpec gcmParameterSpec = new GCMParameterSpec(GCM_TAG_LENGTH * 8, IV);
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec, gcmParameterSpec);
        byte[] decryptedText = cipher.doFinal(cipherText);
        return new String(decryptedText);
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception
    {
        // 首次运行先执行这行生成密钥，记录后替换STORED_AES_KEY再注释掉
        // System.out.println("生成的AES密钥：" + generateAesKey());

        String plainText = "需要加密存储的密码";
        String encryptedStr = encryptToBase64(plainText);
        System.out.println("可存储的加密字符串：" + encryptedStr);

        String decryptedText = decryptFromBase64(encryptedStr);
        System.out.println("解密后的明文：" + decryptedText);
    }
}

使用说明 #

1. 首次运行代码先执行generateAesKey()方法，将输出的Base64密钥值替换STORED_AES_KEY常量，之后就不需要再调用密钥生成方法。
2. 加密密码时调用encryptToBase64()方法，得到的字符串直接存入配置文件即可。
3. 后续解密时直接读取配置文件中的加密字符串，传入decryptFromBase64()方法即可得到原始明文密码，可多次解密不受时间限制。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Shaan